1 引言

    切削已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向撒桨。由于高速切削刀具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用直接影響高速切削的加工效率和加工質(zhì)量煤禽，因此具有非常重要的意義。刀具技術(shù)的革新振亮，除了刀具本身的幾何形狀巧还、切削角度等的革新和改進(jìn)外，刀具切削刃材質(zhì)的開(kāi)發(fā)和革新也是提高切削效率坊秸、降低切削成本的一個(gè)關(guān)鍵因素麸祷。
 
    20世紀(jì)70年代中期以來(lái)，美國(guó)妇斤、德國(guó)摇锋、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家先后開(kāi)發(fā)聚晶金剛石(PCD)刀具并將其用于非金屬材料和有色金屬材料的高速切削加工，使生產(chǎn)效率獲得大幅度提高站超，切削費(fèi)用成倍下降荸恕，因此被廣泛應(yīng)用于汽車、航空死相、航天以建材等工業(yè)領(lǐng)域洪洪。

2 PCD復(fù)合片的開(kāi)發(fā)

    聚晶金剛石(PCD)復(fù)合片是由粒度為微米級(jí)的金剛石顆粒與Co、Ni 等金屬粉末均勻混合后丘三，在高壓高溫下极谚，在碳化鎢(WC)基材上燒結(jié)而成的一種刀坯新材料。PCD 復(fù)合片不僅具有金剛石高硬度许辖、高耐磨性疲些、高導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)贮猛、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)越性能眷抠，同時(shí)還具有硬質(zhì)合金良好的強(qiáng)度和韌性。PCD 復(fù)合片還具有導(dǎo)電性闺蜈，因此可用線切割機(jī)切割成所需刀頭漏踊，將刀頭焊接在刀體上，經(jīng)過(guò)刃磨制成PCD 刀具昵人。
目前國(guó)內(nèi)外已有不少PCD 復(fù)合片的生產(chǎn)企業(yè)娱畔，主要生產(chǎn)廠商及產(chǎn)品牌號(hào)見(jiàn)表1。

 
3 PCD 刀具的動(dòng)平衡

    由于PCD 刀具適宜于高速切削誊酌，因此旋轉(zhuǎn)式PCD 刀具的動(dòng)平衡顯得特別重要部凑。動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具允許使用的最高轉(zhuǎn)速(nmax)和動(dòng)平衡的精度等級(jí)(一般控制在G2.5級(jí))查圖1术辐，得到許用不平衡率eper值砚尽，則其允許的不平衡量可由下式計(jì)算
Uper=meper式中eper——許用不平衡率或偏心距(單位：g·mm/kg或微米)
m——刀具質(zhì)量(kg)
為了達(dá)到刀具的動(dòng)平衡精度要求施无，常采用去重法(在刀具刀體的適當(dāng)部位去除適當(dāng)重量)使刀具的實(shí)際不平衡量≤允許不平衡量辉词。

4 PCD刀具的適用范圍

    由于PCD刀具的性能優(yōu)越必孤，因此被廣泛用于非鐵金屬和非金屬材料的加工(見(jiàn)表2)。
 

圖1 不同平衡精度等級(jí) G的剩余不平衡率(或轉(zhuǎn)子偏心距)與工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系   

    在實(shí)際選用時(shí)瑞躺，應(yīng)根據(jù)PCD刀具的使用場(chǎng)合敷搪、被切削材料的特性以及加工的具體要求，選用適當(dāng)牌號(hào)和粒徑的PCD復(fù)合片做刀具刀頭幢哨。一般情況下赡勘，復(fù)合片中金剛石體積濃度高或粒徑較大的耐磨性較好，金剛石體積濃度低或粒徑較小的則韌性較好捞镰。
 

5 HSK刀柄系統(tǒng)

    在高速旋轉(zhuǎn)條件下闸与，PCD刀具的刀柄定位精度和夾持力是至關(guān)重要的。通常采用DIN69893-1 HSK刀柄系統(tǒng)(目前汽車制造業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上所用絕大部分PCD刀具都采用HSK刀柄)岸售。由于HSK刀柄系統(tǒng)采用雙重定位配合原則喳卢，在足夠的拉緊力作用下，HSK1:10空心工具錐柄和主軸錐孔玖远、錐面及夾持平面之間同時(shí)接觸坦妙，產(chǎn)生摩擦，可提供封閉結(jié)構(gòu)的徑向定位和平面夾緊定位契惶，阻止任何軸向竄動(dòng)璃帘。HSK刀柄具有靜、動(dòng)態(tài)剛性高驳蒙、扭矩傳遞大熬魄、徑向定位精確以及換刀重復(fù)精度高等特點(diǎn)。HSK刀柄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分別有A组缎、B滔壳、C、D厨鸣、E碘父、F型，常用的有A续誉、B莱没、C、D型四種：A型為自動(dòng)換刀型(見(jiàn)圖2a)酷鸦，B型為帶內(nèi)冷卻孔的自動(dòng)換刀型饰躲，C型為手工換刀型(見(jiàn)圖2b)，D型為帶內(nèi)冷卻孔的手工換刀型臼隔；刀柄凸緣直徑一般分為9個(gè)規(guī)格(分別為25嘹裂、32妄壶、40、50寄狼、63丁寄、80、100泊愧、125伊磺、160mm)。HSK刀柄的型式規(guī)格標(biāo)識(shí)見(jiàn)圖3删咱。
 

6 PCD刀具的刃磨

    PCD復(fù)合片的硬度一般在HV4500~HV8000之間屑埋，僅次于金剛石的硬度(HV9000)，同時(shí)其硬度因生產(chǎn)廠或牌號(hào)的不同而不同凭坪。因此肤俱，如何解決PCD刀具的刃磨問(wèn)題是加工、使用PCD刀具的關(guān)鍵连谁。目前有兩種PCD刀具常用刃磨方法：
金剛石砂輪刃磨法 采用金剛石砂輪來(lái)刃磨PCD刀具绸搞，對(duì)所用機(jī)床要求較高：機(jī)床系統(tǒng)剛性好，進(jìn)給機(jī)構(gòu)精度高瑞喧，有微進(jìn)給機(jī)構(gòu)斩却，重復(fù)精度高，磨頭往復(fù)擺動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊藤汇，同時(shí)還需選用合適的金剛石砂輪召摔。瑞士EWAG公司生產(chǎn)的RS系列機(jī)床尤其是RS15機(jī)床具有精度高、附件多并帶有刃磨PCD刀具(帶HSK刀柄)的附件等特點(diǎn)蜻肄，是PCD刀具刃磨機(jī)床的代表际终。采用RS15機(jī)床刃磨PCD刀具，刀具尺寸精度可達(dá)0.001mm琴致，表面粗糙度可達(dá)Ra0.08左右誓呆。
 
    電蝕刃磨法 電蝕刃磨是將工件(PCD刀具)和電蝕輪(或鉬絲)形成正負(fù)電極，通過(guò)正負(fù)電極間放電样刷，達(dá)到去除PCD的效果仑扑。電蝕刃磨法的PCD去除效果取決于電蝕輪(或鉬絲)與PCD刀具刃口間的間隙、走刀進(jìn)給速度以及電壓高低置鼻、電流大小等镇饮。電蝕刃磨機(jī)床的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，尺寸精度一般在.0.01mm左右箕母，表面粗糙度在Ra0.25左右储藐。德國(guó)VOLLMER公司的QM和QW系列機(jī)床是采用電蝕法刃磨PCD刀具的代表，其中的新產(chǎn)品QM110和QWD760都是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床嘶是。QM110是輪電蝕刃磨機(jī)床钙勃，用于直線形刃口的PCD刀具電蝕刃磨蛛碌。QWD760是線電蝕刃磨機(jī)床，用于各種曲線形刃口的PCD刀具電蝕刃磨辖源。

    根據(jù)不同機(jī)床刃磨PCD刀具的適應(yīng)范 圍蔚携，一般說(shuō)來(lái)，對(duì)尺寸精度和表面粗糙度要求高的PCD鉸刀同木、鏜刀等男鳞，在RS15等機(jī)床上用金剛石砂輪刃磨嫌寓；對(duì)PCD銑刀膏逮、鋸片和PCD木工刀具等，用QM110或QWD760機(jī)床進(jìn)行電蝕刃磨虎北，而用于強(qiáng)化地板開(kāi)榫的PCD刀具和各種曲線形狀的PCD刀具琢刮，則采用QWD760機(jī)床電蝕刃磨。

7 結(jié)語(yǔ)

    上海工具廠有限公司通過(guò)技術(shù)改造腋尘，引進(jìn)了PCD刀具(包含PCBN刀具)的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備耍烙，包括瑞士EWAG公司的RS15機(jī)床、德國(guó)VOLLMER公司的QM110和QWD760機(jī)床盈综、德國(guó)SCHENCK公司的HSK刀柄動(dòng)平衡機(jī)扼希、ZOLLER公司的CNC刀具專用測(cè)量?jī)x等。通過(guò)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的配套寒圃，上工目前已能生產(chǎn)木工行業(yè)工殖、印制電路板行業(yè)和汽車制造業(yè)所急需的各類PCD銑刀、鏜刀背涉、鉸刀矮男，成為國(guó)內(nèi)目前唯一能配套生產(chǎn)帶HSK刀柄的PCD刀具的企業(yè)。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)室谚，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享毡鉴，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議秒赤。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布猪瞬、編輯整理上傳，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)入篮，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)陈瘦。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片崎弃、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題甘晤，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容饲做，以保證您的權(quán)益线婚！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn遏弱。